Jourda et Perraudin : quand l’architecture contemporaine rencontre l’écologie…

par Alexandra Vincent Figure de l'architecture française depuis le début des années 80, Françoise-Hélène Jourda partage sa carrière d'architecte et d'enseignante entre la France et les pays germaniques : l'Allemagne (où elle a réalisé de nombreux projets) et l'Autriche (où elle enseigne). Associée depuis 1980 à l'architecte Gilles Perraudin issu lui aussi de la même école, l’école d’architecture de Lyon (France), la même année (1978) et avec qui elle réalisera plusieurs gros projets tels que l’Université de Marne la vallée (France) ou encore la station de métro à Parilly (Lyon). Elle fonde en 1998 Jourda Architectes à Paris et à Lyon. Représentante majeure du mouvement "high tech" en France, elle met aujourd'hui ce souci d'innovation et de précision technologique au service d'une intelligence de l'architecture vis-à-vis de son environnement. Jourda et Perraudin, en association avec l’Allemand Manfred Hegger dans leur projet pour l'Akademie Mont-Cenis Herne Sodingen en Allemagne (académie de formation professionnelle, 1991-1999), au sein d'Emscher Park, vaste projet pour la reconversion et la régénération du bassin industriel de la Rhur, ont abouti à une réflexion sur les enveloppes micro-climatiques. Le bâtiment se situe sur une friche industrielle, un ancien carreau de mine, il se présente comme un manifeste pour l'écologie en architecture. C’est un micro-environnement contrôlé, dont la peau même - une enveloppe vitrée intelligente, munie de cellules photovoltaïques - génère sa propre énergie et dont la construction se veut à la fois écologiquement et économiquement viable. Ce projet qui dura 8 ans entre sa conception et sa réalisation développe les principes de bio-climatisme et de recomposition urbaine chers à Françoise Hélène Jourda et déjà esquissés dans d'autres réalisations avec l'architecte Gilles Perraudin. Le projet est basé sur la création naturelle d'un microclimat à l'intérieur d'une importante serre, portée par une structure en pin. Celle-ci protège les deux barrettes de bâtiments constituant le centre de formation dont la structure est en béton et en bois. Les façades sont habillées de bois et de verre. " Il ne s'agit pas d'un atrium au sens anglo-saxon du terme, explique Françoise-Hélène Jourda, mais d'une translation climatique de Nice à la latitude de Dortmund avec des hivers à 0 degré et des étés entre 25 et 30 degrés, offrant un extérieur à l'intérieur dont la pluie et le vent sont exclus". F.-H. Jourda et G. Perraudin ont su intégrer les possibilités esthétiques offertes par l'utilisation de panneaux photovoltaïques. Le bâtiment, une gigantesque serre de 190 000 m3 avec 16 m de hauteur et 168 m de long, réunit plusieurs volumes indépendants: bibliothèque, salles de cours et de réunion, espace de conférence, service de restauration et logements, au milieu desquels un jardin d'hiver recréant un climat méditerranéen. Sur le toit, un vaste réseau de panneaux photovoltaïques sur une surface de 10 000 m2, génère 1 MW d'énergie électrique par an et subvient totalement aux besoins de ce complexe. C’est une des plus grandes centrales au monde de production d’électricité photovoltaïque intégrée à un bâtiment. Les 10 000 mètres carrés de capteurs produisent un mégawatt d'électricité qui couvre les besoins du bâtiment dont l'eau chaude sanitaire. Les différents types de cellules, choisis en fonction de leur rendement, servent également de protection solaire. L'excédent, en été, est revendu à la compagnie nationale chargée de produire l'électricité. Les cellules diffusent la lumière dans la serre, disposées selon différentes densités pour recréer l’effet d’une couverture nuageuse créant une ambiance lumineuse naturelle - «comme dans une clairière» remarqueront certains visiteurs. La ventilation naturelle est utilisée pour assurer le confort l'été. Afin d’obtenir à l'intérieur de la serre une température identique à l'extérieur, des systèmes très sophistiqués de ventilation permettent de réguler l'arrivée d'air et l'évacuation de la chaleur d'été. Les façades ainsi qu'une partie de la toiture s'ouvrent pour éviter les surchauffes. La présence d'arbres et de bassins dans la serre ajoutent une sensation de fraîcheur. En hiver, grâce au réchauffement par effet de serre, les températures sont plus douces à l'intérieur qu'à l'extérieur. Le chauffage des bâtiments est assuré par un système de cogénération utilisant simultanément deux sources d'énergie: l'énergie solaire et celle issue du captage du méthane s'échappant des anciens puits de mine. L'économie d'énergie est estimée à 23% par rapport à des bâtiments traditionnels. Quant aux émissions de CO2, elles sont réduites d’environ 18%. Les eaux de pluie sont réutilisées pour l'arrosage. Les drainages du site alimentent des canaux qui ensuite rejoignent la rivière. En ce qui concerne les matériaux, le projet privilégie les matériaux produits naturellement ou facilement recyclables (bois, acier...). On y trouve notamment une moquette en laine de chèvre. Toutes les études techniques ont été effectuées par les laboratoires les plus pointus dans chaque domaine : le Polytechnikum de Zurich pour les simulations des vents, celui de Lausanne pour la résistance des 60 troncs d'arbre qui supportent la verrière, l'Université de Londres pour les calculs d'ensoleillement et celle de Cologne pour la ventilation. Une usine a été spécialement créée par le verrier anglais Pilkington pour la fabrication des cellules photovoltaïques à base de silicium mises au point par le groupe Solarex, l'un des leaders mondiaux dans ce domaine, constitué par le pétrolier américain Amoco et le britannique BP. D'autres vastes toits solaires ont été récemment installés en Europe et en Amérique : à Munich, pour les halls de la grande foire, à Hanovre, pour le siège social du constructeur automobile Mercedes et aux Etats-Unis, à Atlanta, pour la piscine des Jeux olympiques. Aucun ne surpasse celui de Hernes. Explication du système photovoltaïque Inventées par Antoine Becquerel il y a plus de 150 ans, les cellules photovoltaïques sont composées de deux couches accolées de semi-conducteurs. Par opposition aux capteurs solaires, les cellules photovoltaïques produisent de l'électricité directement à partir de l'énergie solaire. C'est la recherche lors de vols spatiaux dans les années 1960 qui a accéléré le développement de cette technique. Cette solution permet déjà l'électrification de sites isolés sans recourir à un raccordement au réseau. Aujourd'hui, la fiabilité et, dans une moindre mesure, le coût des installations photovoltaïques se sont améliorés: de nombreux fabricants ont ouvert des chaînes de fabrication de composants de systèmes solaires dont le prix devrait diminuer de moitié à l'horizon 2010. Des évolutions technologiques récentes (cellules cannelées, utilisation de silicium amorphe peu coûteux) devraient encore améliorer ce rendement. Depuis la moitié des années 1990, le vieux rêve d'une production électrique individuelle et autonome devient une réalité. Fonctionnement Une couche conductrice positive et une couche conductrice négative produisent une tension électrique lorsqu’un rayonnement électromagnétique les traverse (lumière). Les cellules doivent être protégées par une couche supplémentaire de verre ou de matériau synthétique et sont généralement rassemblées dans un module ou un panneau. Le rendement électrique des cellules photovoltaïques est dépendant du matériau utilisé pour la fabrication des couches de semi-conducteurs (silicium, sulfure de cadmium…) et de l’orientation des modules (au sud dans l’hémisphère nord). À titre d’exemple, une cellule de 10 cm de coté est capable de fournir une puissance de 1,5 W dans des conditions d’éclairage favorables. Une installation photovoltaïque complète nécessite davantage que des modules solaires. Il faut en plus : des batteries pour le stockage de l’énergie, des régulateurs de charge, un transformateur de courant continu en courant alternatif, dans le cas d’un couplage du réseau photovoltaïque avec le réseau électrique traditionnel et un onduleur capable de basculer d’un réseau à l’autre. La maison autonome : un exemple français À une autre échelle, voici la maison autonome de Brigitte et Patrick Baronnet à Moisdon-la-Rivière en Loire-Atlantique; une de ces familles parmis d’autres qui a su s’autogérer et ainsi se décrocher des services payants et imposants tels que Hydro (équivalent d’EDF GDF). Brigitte et Patrick Baronnet ne paient plus les factures d'eau et d'électricité depuis des années. Dans leur "maison autonome" tout est organisé pour avoir le moins possible recours à l'extérieur. Pour préserver l'environnement et vivre en accord avec leurs principes, le couple a installé une éolienne, un chauffe-eau solaire, des toilettes à litière... Il leur a fallu près de 20 ans pour transformer une fermette d'une pièce et demie traversée par les courants d'air en une maison dotée de tout le confort moderne et presque intégralement autonome. Ces anciens Parisiens ont commencé par résilier leur abonnement au réseau d'eau, le remplaçant par l'eau du puits, puis par l'eau de pluie stockée dans des citernes d'une capacité de 8.000 litres. Aujourd'hui, ils sont aussi indépendants sur le plan énergétique. Avec des photopiles sur des panneaux solaires et une éolienne presque silencieuse, ils ont pu se couper d’EDF (Hydro) il y a six ans. "Nous sommes à 100% autonomes, en partie grâce à nos techniques mais aussi avec un peu d'autodiscipline", explique Patrick Baronnet. Son foyer, qui regroupe six personnes, consomme avec 4 kilowatts par jour trois fois moins d'énergie que la moyenne des Français grâce à l utilisation d'ampoules à basse consommation et un système de déclenchement de l'eau avec les pieds. La famille Baronnet veille, notamment, à éteindre les lumières derrière elle et à ne pas rester des heures sous la douche. "La technique doit être au service des économies d'énergie et non du gaspillage", insiste l'ancien professeur de sports, qui estime que l'intérêt de sa maison est surtout de l'ordre de la réflexion. "Il faut comprendre que nous ne pouvons continuer à gaspiller les ressources de la planète, dit-il. Il faut changer nos modes de vie pour devenir plus respectueux de l'environnement". Ce qui impose aussi de ne pas polluer. D'où le tri scrupuleux des déchets, l'utilisation des déchets organiques pour faire du compost, la création de bassins filtrants pour les eaux usées... Le couple Baronnet a organisé des journées portes ouvertes dès les années 70. Depuis, des milliers de visiteurs ont franchi leurs portes pour des visites scolaires, des stages techniques sur le compost ou la construction de murs en chanvre et chaux, notamment. Pour en savoir plus sur Jourda et Perraudin ou pour visiter virtuellement, nous vous invitons à consulter le moteur de recherche “Google” et de sélectionner l’onglet image. Entrez des mots tirés de l’article tels que “Mont-Cenis Jourda” par exemple.